宇宙ステーションにUPSのような配送サービスが導入される

国際宇宙ステーションは、宇宙飛行士がただぶらぶらして素晴らしい自撮り写真を撮る場所ではないことを忘れがちです。このステーションは、そのユニークな微小重力環境により、実際には研究開発の貴重な拠点であり、人体組織の成長からタンパク質結晶の形成まで、あらゆることに関わる何百もの実験が進行中です。

ただし、ISS で実験を行うとなると、ちょっとした問題が 1 つあります。ISS は遠いのです。重要なサンプルをステーションから地球に運ぶには長いプロセスが必要で、研究者は通常、サンプルが地上の研究所に届くまで 6 か月から 1 年ほど待たなければなりません。生きた生物サンプルは寿命が短く、劣化する前にすぐに検査する必要があることが多いため、このような長い待ち時間は危険を伴うことがあります。

さて、民間宇宙飛行会社 Intuitive Machines は、この問題に対する解決策を持っています。同社は NASA と協力して、実験サンプルを 24 時間以内にステーションから地球に届けることができる宇宙船、Terrestrial Return Vehicle (TRV) を開発しています。これは、ISS への即日配送と考えてください。サンプルの帰還時間がこのように短いと、これまではできなかった ISS での研究の機会が増えます。

「これらの実験サンプルは、5,000ポンドの貨物を積んだ宇宙船を宇宙に送り届けるまで、宇宙船に残されたままになります」と、インテュイティブ・マシーンズ社のスティーブ・アルテマス社長はポピュラーサイエンス誌に語った。「私たちのやり方では、毎日帰還する機会があり、必要なときに重要なサンプルを持ち帰ることができます。」

ISS 米国国立研究所の管理を任されている非営利団体、宇宙科学振興センター (CASIS) は、インテュイティブ・マシーンズが TRV を現実のものにするのに協力している。この乗り物はまだ構想段階だが、完成すれば CASIS は TRV をロケットで ISS に輸送する手配をする。ISS に到着すると、宇宙飛行士は地球に急いで送る必要のあるサンプルを TRV に積み込み、ステーションのロボット アームで TRV を放出する。

アルテマス氏によると、TRV はゴルフクラブの入ったバッグほどの大きさで、現在 ISS に貨物を運んでいる高さ 7 フィートのドラゴン カプセルよりはるかに小さい。TRV はサイズが小さいため、科学実験の往復輸送コストが安くなり、その形状により、NASA の X-38 プロトタイプと同様に、翼を必要とせずに揚力と抗力を生み出すことができる。「大気圏を移動し、地球への帰還エネルギーを管理することができます」とアルテマス氏は言う。「翼のないミニ シャトルのようなものです。本体だけで揚力を生み出します。」

TRV は大気圏に突入すると、超音速のドローグ パラシュートを放出して降下速度を緩めます。その後、高度約 25,000 フィートでパラフォイルを展開し、ユタ州の砂漠にある試験場である着陸地点まで容易に移動できるようにします。TRV の地球への帰還には合計でわずか 6 時間しかかかりません。これは、シャトルがかつて ISS から帰還していたときの速度とほぼ同じです。

「私たちのやり方では、毎日家に帰って、必要なときに重要なサンプルを持ち帰る機会があります。」

TRV の内部は貴重な積荷を保管するための冷蔵スペースとなります。また、TRV は非常に小型であるため、複数の TRV を一度に ISS に残しておき、必要なときにいつでも展開することができます。アルテマス氏は、これが ISS での研究のやり方を根本的に変える可能性があると指摘しています。なぜなら、現時点では「宇宙での科学研究は、サンプルを年に 1 回か 2 回持ち帰ることができるという前提に基づいている」からです。

宇宙で研究を行うことは、生物学、医薬品開発、物理学の分野で非常に有益です。研究者は重力の影響を考慮に入れずに研究を進めることができるからです。「地球上では、重力は実験変数とはみなされません」と、ISS で生物の組み立てに取り組んだ元宇宙飛行士の David Wolfe 氏は言います。「一方、宇宙や宇宙実験室では、重力は私たちが有利になるように操作できる変数です。」

たとえば、宇宙は人間の組織を体外で三次元的に成長させるのに本当に素晴らしい場所です。地球上では重力によって細胞は平らに成長し、適切な組織形成を得るには破壊的な力を加えなければなりません。宇宙では、正常組織と癌組織をかなり正確に成長させることができ、後に地球上で新薬の試験に使用できます。

同様の概念は、医薬品開発でよく使われるタンパク質結晶の成長にも当てはまります。微小重力は、結晶があらゆる方向に大きく成長するのを助けます。さらに、微小重力が人体に与える影響をテストするために、ISS ではマウスを使った実験が数多く行われています。ただし、TRV の最初の反復では生きたげっ歯類を帰還させることはできません (ただし、その作業は行われています)。

TRV の最初の打ち上げは 2016 年に予定されており、今後数年間は商業宇宙飛行にとって非常に注目すべきものとなるでしょう。